Voici le corrigé des exercices sur la propagation du son. Compare tes calculs et tes justifications avec ceux-ci, en vérifiant toujours si la distance est un aller simple ou un aller-retour.
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La correction détaillée : corrigé propagation
Correction de l’exercice 1 : Vocabulaire1. « Un son est produit par un objet qui vibre ; il se propage dans un milieu matériel mais pas dans le vide ».
2. Une corde de guitare, un haut-parleur, les cordes vocales.
3. Un récepteur capte le son : l’oreille, un microphone.
a. Faux : il lui faut un milieu matériel. b. Vrai : 1 500 m/s contre 340 m/s. c. Vrai. d. Faux : toute source sonore vibre. e. Faux : il n’y a pas d’air pour transmettre le son.
a. Les cordes. b. La membrane. c. Les branches du diapason. d. Les cordes vocales. e. La peau du tambour.
Expérience : on pose quelques grains de riz sur la peau du tambour et on le frappe : les grains sautent, la peau vibre.
1. La lumière se propage beaucoup plus vite que le son.
2. d = v × t = 340 × 8 = 2 720 m.
3. 2 720 m = 2,72 km, soit environ 2,7 km.
1. 340 × 1,2 = 408 m.
2. Aller-retour : 408 ÷ 2 = 204 m.
3. Le son est réfléchi par la falaise, dure et lisse, et revient vers Léo.
1. 343 m/s.
2. Environ 337 m/s.
3. La vitesse augmente avec la température (environ 6 m/s de plus pour 10 °C).
4. À 0 °C : 1 000 ÷ 331 ≈ 3,0 s. À 40 °C : 1 000 ÷ 355 ≈ 2,8 s.
1. Le niveau sonore diminue (70 dB, 62 dB, 45 dB, 25 dB).
2. Il tendrait vers 0 dB, c’est-à-dire plus aucun son.
3. Le son a besoin d’un milieu matériel et ne se propage pas dans le vide.
4. La sonnerie est la source : elle vibre toujours, mais sans air les vibrations ne sont plus transmises à l’extérieur.
1. d = v × t = 1 500 × 0,8 = 1 200 m (aller-retour).
2. Profondeur = 1 200 ÷ 2 = 600 m.
3. 340 m/s est la vitesse du son dans l’air ; dans l’eau elle est beaucoup plus grande.
1. La courbe est une droite passant par l’origine : la distance est proportionnelle à la durée.
2. v = d ÷ t = 1 020 ÷ 3 = 340 m/s.
3. d = 340 × 2,5 = 850 m.
4. t = 1 190 ÷ 340 = 3,5 s.
1. 3 s : 340 × 3 = 1 020 m. 12 s : 340 × 12 = 4 080 m.
2. L’orage s’éloigne (la distance augmente).
3. 340 m/s × 3 s ≈ 1 000 m : 3 secondes correspondent à environ 1 km.
1. Par la ficelle (un solide), et un peu par l’air.
2. Tendue, la ficelle transmet bien les vibrations ; lâche, elles s’amortissent.
3. Le son ne passe plus : la vibration est arrêtée au niveau des doigts.
1. Dans l’air : 3 400 ÷ 340 = 10 s.
2. Dans le rail : 3 400 ÷ 5 000 = 0,68 s.
3. Le son arrive beaucoup plus tôt par le rail : on détecte le train bien avant de l’entendre dans l’air.
1. Réfléchissent : béton nu, vitre simple. Absorbent : laine de verre, mousse acoustique, rideau épais, moquette.
2. Des rideaux épais, de la moquette et des panneaux de mousse.
3. L’air entre les deux vitres et les deux parois gênent la transmission du son.
1. t = d ÷ v = 100 ÷ 340 ≈ 0,29 s.
2. Le chronomètre démarre avec 0,29 s de retard : il affiche 11,00 − 0,29 = 10,71 s.
3. La lumière est quasi instantanée : le retard est négligeable.
1. t = 170 ÷ 340 = 0,5 s.
2. Il entend le son de la radio avant le son direct, avec un décalage d’environ 0,5 s.
3. Les ondes radio vont à 300 000 km/s : même sur des milliers de km, la durée est très courte devant celle du son.
1. Il n’y a pas d’air entre eux : le son ne se propage pas dans le vide.
2. Ils s’entendent car le son passe par les casques (solides) qui se touchent.
3. L’air de la cabine est un milieu matériel qui transmet le son.
1. Le décibel (dB).
2. Le concert de rock (110 dB) et l’avion au décollage (130 dB) dépassent 85 dB ; la circulation dense (80 dB) est proche du seuil.
3. Porter des bouchons d’oreilles ou un casque anti-bruit ; s’éloigner de la source ; baisser le volume.
1. Aller et retour : 2 × 85 = 170 m.
2. v = 170 ÷ 0,50 = 340 m/s.
3. Un chronomètre à la main est imprécis (environ 0,2 s) ; en mesurant 10 allers-retours, l’erreur est répartie sur une durée plus longue, donc l’erreur relative diminue.
1. 340 × 4 = 1 360 m.
2. 1 360 ÷ 2 = 680 m.
3. Dans l’air froid, le son est un peu plus lent : à distance égale, l’écho met un peu plus de temps à revenir.
1. Les murs nus, durs et lisses réfléchissent le son, qui rebondit plusieurs fois.
2. Doubler les murs avec des panneaux de laine ou de mousse, poser des joints sur les portes, utiliser un double vitrage : les matériaux mous absorbent le son et limitent sa transmission.
3. Poser de la moquette, des rideaux épais et des panneaux acoustiques sur les murs.
4. Par l’ouverture, l’air transmet librement le son : l’isolation du reste ne sert plus à rien.
Comment progresser après ce corrigé
Pour tout exercice de distance, écris la formule d = v × t avec les unités, puis demande-toi si le son fait un simple trajet ou un aller-retour. Garde en tête les vitesses : 340 m/s dans l’air, 1 500 m/s dans l’eau, 5 000 m/s dans l’acier. Refais les exercices 5, 8 et 18 sans regarder la correction.